KR20170105593A - 전동 차량의 제어 장치 및 전동 차량의 제어 방법 - Google Patents

전동 차량의 제어 장치 및 전동 차량의 제어 방법 Download PDF

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KR20170105593A
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유지 가츠마타
히로유키 고마츠
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

전동 차량의 제어 장치는, 모터를 주행 구동원으로 하고, 모터의 회전 제동력에 의해 감속하는 전동 차량의 제어 장치이며, 액셀러레이터 조작량을 검출함과 함께, 외란 토크 추정값을 산출하고, 구배에 관련하지 않는 저항 성분을 차량 상태로부터 검출 또는 추정한다. 그리고, 검출 또는 추정한 저항 성분에 따라 외란 토크 추정값을 보정한다. 모터는 모터 토크 명령값에 기초하여 제어된다. 모터 토크 명령값은 액셀러레이터 조작량이 소정값 이하이며, 또한 전동 차량이 정차 직전이 되면, 모터의 회전 속도에 비례하는 속도 파라미터의 저하와 함께 보정 후의 외란 토크 추정값에 수렴된다.

Description

전동 차량의 제어 장치 및 전동 차량의 제어 방법
본 발명은 전동 차량의 제어 장치 및 전동 차량의 제어 방법에 관한 것이다.
종래, 전동기의 회생 제동력을 임의로 설정할 수 있는 설정 수단을 설치하고, 설정 수단에 의해 설정된 회생 제동력으로 전동기의 회생을 행하는 전기 자동차용 회생 브레이크 제어 장치가 알려져 있다(JP8-79907A 참조).
그러나, JP8-79907A의 기술에서는, 설정 수단에 의해 설정된 회생 제동력이 큰 경우에는, 설정된 회생 제동력으로 전기 자동차가 감속하여 속도가 0이 되었을 때에, 차체의 전후 방향으로 진동이 발생한다는 문제가 생긴다.
본 발명은 회생 제동력으로 전동 차량을 정지시킬 때, 차체의 전후 방향으로 진동이 발생하는 것을 억제하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 있어서의 전동 차량의 제어 장치는, 모터를 주행 구동원으로 하고, 모터의 회전 제동력에 의해 감속하는 전동 차량의 제어 장치이며, 액셀러레이터 조작량을 검출함과 함께, 외란 토크 추정값을 산출하고, 구배에 관련하지 않는 저항 성분을 차량 상태로부터 검출 또는 추정한다. 그리고, 검출 또는 추정한 저항 성분에 따라 외란 토크 추정값을 보정한다. 모터는, 모터 토크 명령값에 기초하여 제어된다. 모터 토크 명령값은, 액셀러레이터 조작량이 소정값 이하이며, 또한 전동 차량이 정차 직전이 되면, 모터의 회전 속도에 비례하는 속도 파라미터의 저하와 함께 보정 후의 외란 토크 추정값에 수렴된다.
본 발명의 실시 형태에 대해서는, 첨부된 도면과 함께 이하에 상세하게 설명한다.
도 1은 제1 실시 형태에 있어서의 전동 차량의 제어 장치를 구비한 전기 자동차의 주요 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 있어서의 전동 차량의 제어 장치가 구비하는 모터 컨트롤러에 의해 행하여지는 모터 전류 제어의 처리의 흐름이다.
도 3은 액셀러레이터 개방도-토크 테이블의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 차량의 구동력 전달계를 모델화한 도면이다.
도 5는 차량의 구동력 전달계를 모델화한 도면이다.
도 6은 차륜의 제동력 전달계를 모델화한 도면이다.
도 7은 정지 제어 처리를 실현하기 위한 블록도이다.
도 8은 모터 회전 속도 ωm에 기초하여 모터 회전 속도 F/B 토크 Tω를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 외란 토크 추정값 Td를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 제1 실시 형태의 전동 차량의 제어 장치에 있어서의 브레이크 토크 추정값을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 제1 실시 형태에 있어서의 전동 차량의 제어 장치에 의한 제어 결과의 일례를 도시하는 도면이다.
도 12는 비교예에 의한 제어 결과의 일례를 도시하는 도면이다.
도 13은 제2 실시 형태에 있어서의 전동 차량의 제어 장치가 구비하는 모터 컨트롤러에 의해 행하여지는 모터 전류 제어의 처리의 흐름이다.
도 14는 제2 실시 형태의 전동 차량의 제어 장치에 있어서의 정지 제어 처리의 블록도이다.
도 15는 제2 실시 형태의 전동 차량의 제어 장치에 있어서의 제진 제어 처리의 블록도이다.
도 16은 제2 실시 형태의 전동 차량의 제어 장치에 있어서의 제진 제어 처리의 상세를 도시한 블록도이다.
도 17은 제2 실시 형태의 전동 차량의 제어 장치에 있어서의 브레이크 토크 추정값을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 제2 실시 형태의 전동 차량의 제어 장치에 있어서의 브레이크 토크 추정값을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 제2 실시 형태의 전동 차량의 제어 장치에 있어서의 제진 제어 토크 추정값을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
(제1 실시 형태)
도 1은 제1 실시 형태에 있어서의 전동 차량의 제어 장치를 구비한 전기 자동차의 주요 구성을 도시하는 블록도이다. 본 발명의 전동 차량의 제어 장치는, 차량의 구동원 일부 또는 전부로서 전동 모터(4)를 구비하고, 전동 모터의 구동력에 의해 주행 가능한 전동 차량에 적용 가능하다. 전동 차량에는, 전기 자동차뿐만 아니라, 하이브리드 자동차나 연료 전지 자동차도 포함된다. 특히, 본 실시 형태에 있어서의 전동 차량의 제어 장치는, 액셀러레이터 페달의 조작만으로 차량의 가감속이나 정지를 제어할 수 있는 차량에 적용할 수 있다. 이 차량에서는 드라이버는, 가속 시에 액셀러레이터 페달을 답입하고, 감속 시나 정지 시에는 답입하고 있는 액셀러레이터 페달의 답입량을 저감시키거나 또는 액셀러레이터 페달의 답입량을 제로로 한다. 또한, 오르막길에 있어서는, 차량의 후퇴를 방지하기 위하여 액셀러레이터 페달을 답입하면서 정지 상태에 근접하는 경우도 있다.
모터 컨트롤러(2)는 차속 V, 액셀러레이터 개방도 AP, 전동 모터(3상 교류 모터)(4)의 회전자 위상 α, 전동 모터(4)의 전류 iu, iv, iw 등의 차량 상태를 나타내는 신호를 디지털 신호로서 입력하고, 입력된 신호에 기초하여, 전동 모터(4)를 제어하기 위한 PWM 신호를 생성한다. 또한, 모터 컨트롤러(2)는 생성된 PWM 신호에 따라 인버터(3)의 스위칭 소자를 개폐 제어한다. 또한, 모터 컨트롤러(2)는 후술하는 외란 토크를 추정하는 외란 토크 추정 수단과, 후술하는 모터 토크 명령값을 산출하는 모터 토크 명령값 산출 수단과, 모터 토크 명령값에 기초하여 전동 모터(4)를 제어하는 모터 제어 수단과, 후술하는 브레이크 토크 추정값을 산출하는 브레이크 토크 추정 수단으로서의 기능을 갖는다.
인버터(3)는, 예를 들어 각 상마다 2개의 스위칭 소자(예를 들어, IGBT나 MOS-FET 등의 파워 반도체 소자)를 온/오프함으로써, 배터리(1)로부터 공급되는 직류의 전류를 교류로 변환하여, 전동 모터(4)에 원하는 전류를 흐르게 한다.
전동 모터(4)는 인버터(3)로부터 공급되는 교류 전류에 의해 구동력을 발생하여, 감속기(5) 및 드라이브 샤프트(8)를 통하여, 좌우의 구동륜(9a, 9b)에 구동력을 전달한다. 또한, 전동 모터(4)는 차량의 주행 시에 구동륜(9a, 9b)에 연동 회전되어 회전할 때 회생 구동력을 발생시킴으로써, 차량의 운동 에너지를 전기 에너지로서 회수한다. 이 경우, 인버터(3)는 전동 모터(4)의 회생 운전 시에 발생하는 교류 전류를 직류 전류로 변환하여, 배터리(1)에 공급한다.
전류 센서(7)는 전동 모터(4)에 흐르는 3상 교류 전류 iu, iv, iw를 검출한다. 단, 3상 교류 전류 iu, iv, iw의 합은 0이기 때문에, 임의의 2상의 전류를 검출하고, 나머지 1상의 전류는 연산에 의해 구해도 된다.
회전 센서(6)는, 예를 들어 리졸버나 인코더이며, 전동 모터(4)의 회전자 위상 α를 검출한다.
브레이크 컨트롤러(11)는 브레이크 페달(10)의 답입량에 따라 브레이크 제동량 B를 설정하고, 브레이크 제동량 B에 따라 브레이크 액압을 제어한다.
액압 센서(12)는 브레이크 조작량 검출 수단으로서 기능하고, 브레이크 액압을 검출함으로써 브레이크 제동량 B를 취득하고, 취득된 브레이크 제동량 B를 모터 컨트롤러(2)에 출력한다.
마찰 브레이크(13)는 브레이크 액압에 따라, 브레이크 패드를 로터에 가압하여, 차량에 제동력을 발생시킨다.
도 2는 모터 컨트롤러(2)에 의해 행하여지는 모터 전류 제어의 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
스텝 S201에서는, 차량 상태를 나타내는 신호를 입력한다. 여기에서는, 차속 V(km/h), 액셀러레이터 개방도 AP(％), 전동 모터(4)의 회전자 위상 α(rad), 전동 모터(4)의 회전 속도 Nm(rpm), 전동 모터(4)에 흐르는 3상 교류 전류 iu, iv, iw, 배터리(1)와 인버터(3) 사이의 직류 전압값 Vdc(V), 브레이크 제동량 B를 입력한다.
차속 V(km/h)는, 도시하지 않은 차속 센서나, 다른 컨트롤러로부터 통신으로 취득한다. 또는 회전자 기계 각속도 ωm에 타이어 동작 반경 R을 승산하고, 파이널 기어의 기어비로 제산함으로써 차속 v(m/s)를 구하고, 3600/1000을 승산함으로써 단위 변환하여, 차속 V(km/h)를 구한다.
액셀러레이터 개방도 AP(％)는, 도시하지 않은 액셀러레이터 개방도로부터 취득하거나, 도시하지 않은 차량 컨트롤러 등의 다른 컨트롤러로부터 통신으로 취득한다.
전동 모터(4)의 회전자 위상 α(rad)는, 회전 센서(6)로부터 취득한다. 전동 모터(4)의 회전 속도 Nm(rpm)은, 회전자 각속도 ω(전기각)를 전동 모터(4)의 극쌍수 p로 제산하여, 전동 모터(4)의 기계적인 각속도인 모터 회전 속도 ωm(rad/s)을 구하고, 구한 모터 회전 속도 ωm에 60/(2π)을 승산함으로써 구한다. 회전자 각속도 ω는, 회전자 위상 α를 미분함으로써 구한다.
전동 모터(4)에 흐르는 전류 iu, iv, iw(A)는 전류 센서(7)로부터 취득한다.
직류 전압값 Vdc(V)는 배터리(1)와 인버터(3) 사이의 직류 전원 라인에 설치된 전압 센서(도시하지 않음) 또는 배터리 컨트롤러(도시하지 않음)로부터 송신되는 전원 전압값으로부터 구한다.
브레이크 제동량 B는 브레이크 액압을 검출하는 액압 센서(12)로부터 취득한다. 드라이버의 브레이크 조작량을 검출하는 스트로크 센서 등(도시하지 않음)의 값을 사용해도 된다. 또한, 도시하지 않은 차량 컨트롤러나 다른 컨트롤러로부터 통신으로 브레이크 명령값을 취득하여, 브레이크 제동량 B로 해도 된다. 센서값 혹은 명령값으로부터 브레이크 제동량 B를 설정할 때, 브레이크 제동량 B를 차량에 입력하고 나서 실제로 차량에 제동력이 작용할 때까지의 응답성을 고려한다.
스텝 S202에서는, 제1 토크 목표값 Tm1*를 설정한다. 구체적으로는, 스텝 S201에서 입력된 액셀러레이터 개방도 AP 및 모터 회전 속도 ωm에 기초하여, 도 3에 도시하는 액셀러레이터 개방도-토크 테이블을 참조함으로써, 제1 토크 목표값 Tm1*를 설정한다. 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 전동 차량의 제어 장치는, 액셀러레이터 페달의 조작만으로 차량의 가감속이나 정지를 제어할 수 있는 차량에 적용 가능하고, 적어도 액셀러레이터 페달의 완전 폐쇄에 의해 차량을 정지시키는 것을 가능하게 하기 위하여, 도 3에 도시하는 액셀러레이터 개방도-토크 테이블에서는, 액셀러레이터 개방도가 0(완전 폐쇄)일 때의 모터 회생량이 커지도록 모터 토크가 설정되어 있다. 즉, 모터 회전수가 정(+)일 때이며, 적어도 액셀러레이터 개방도가 0(완전 폐쇄)일 때에는 회생 제동력이 작용하도록, 부(-)의 모터 토크가 설정되어 있다. 단, 액셀러레이터 개방도-토크 테이블은, 도 3에 도시하는 것에 한정되지 않는다.
스텝 S203에서는, 정지 제어 처리를 행한다. 구체적으로는, 전동 차량의 정차 직전을 판단하여, 정차 직전 이전에는, 스텝 S202에서 산출한 제1 토크 목표값 Tm1*를 모터 토크 명령값 Tm*로 설정하고, 정차 직전 이후는, 모터 회전 속도의 저하와 함께 외란 토크 명령값 Td에 수렴되는 제2 토크 목표값 Tm2*를 모터 토크 명령값 Tm*로 설정한다. 이 제2 토크 목표값 Tm2*는, 오르막길에서는 정토크, 내리막길에서는 부토크, 평탄로에서는 대략 제로이다. 이에 의해, 후술하는 바와 같이, 노면의 구배와 상관없이, 정차 상태를 유지할 수 있다. 정지 제어 처리의 상세에 대해서는, 후술한다.
스텝 S204에서는, 스텝 S203에서 산출한 모터 토크 목표값 Tm*, 모터 회전 속도 ωm 및 직류 전압값 Vdc에 기초하여, d축 전류 목표값 id*, q축 전류 목표값 iq*를 구한다. 예를 들어, 토크 명령값, 모터 회전 속도 및 직류 전압값과, d축 전류 목표값 및 q축 전류 목표값의 관계를 구한 테이블을 미리 준비해 두고, 이 테이블을 참조함으로써, d축 전류 목표값 id* 및 q축 전류 목표값 iq*를 구한다.
스텝 S205에서는, d축 전류 id 및 q축 전류 iq를 각각 스텝 S204에서 구한 d축 전류 목표값 id* 및 q축 전류 목표값 iq*와 일치시키기 위한 전류 제어를 행한다. 이로 인해, 먼저 처음에, 스텝 S201에서 입력된 3상 교류 전류값 iu, iv, iw와, 전동 모터(4)의 회전자 위상 α에 기초하여, d축 전류 id 및 q축 전류 iq를 구한다. 계속해서, d축, q축 전류 명령값 id*, iq*와, d축, q축 전류 id, iq의 편차로부터, d축, q축 전압 명령값 vd, vq를 산출한다. 또한, 산출된 d축, q축 전압 명령값 vd, vq에 대하여, d-q 직교 좌표축 사이의 간섭 전압을 상쇄하기 위하여 필요한 비간섭 전압을 가산하도록 해도 된다.
이어서, d축, q축 전압 명령값 vd, vq와, 전동 모터(4)의 회전자 위상 α로부터 3상 교류 전압 명령값 vu, vv, vw와, 전류 전압값 Vdc로부터 PWM 신호 tu(％), tv(％), tw(％)를 구한다. 이와 같이 하여 구한 PWM 신호 tu, tv, tw에 의해, 인버터(3)의 스위칭 소자를 개폐함으로써, 전동 모터(4)를 토크 명령값 Tm*로 지시된 원하는 토크로 구동할 수 있다.
여기서, 스텝 S203에서 행하여지는 정지 제어 처리에 대하여 설명하기 전에, 본 실시 형태에 있어서의 전동 차량의 제어 장치에 있어서, 모터 토크 Tm부터 모터 회전 속도 ωm까지의 전달 특성 Gp(s)에 대하여 설명한다.
도 4, 도 5는 차량의 구동력 전달계를 모델화한 도면이며, 동 도에 있어서의 각 파라미터는, 이하에 기재하는 바와 같다.
Jm: 전동 모터의 이너셔
Jw:구동륜의 이너셔
M: 차량의 질량
KD: 구동계의 비틀림 강성
Kt: 타이어와 노면의 마찰에 관한 계수
N: 오버롤 기어비
r: 타이어의 하중 반경
ωm: 전동 모터의 각속도
Tm: 토크 목표값 Tm*
TD: 구동륜의 토크
F: 차량에 가해지는 힘
V: 차량의 속도
ωw: 구동륜의 각속도
그리고, 도 4, 도 5로부터, 이하의 운동 방정식을 유도할 수 있다. 단, 다음 식 (1) 내지 (3) 중의 부호의 우측 상단에 첨부되어 있는 애스터리스크(*)는 시간 미분을 나타내고 있다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
식 (1) 내지 (5)로 표시되는 운동 방정식에 기초하여, 전동 모터(4)의 토크 목표값 Tm부터 모터 회전 속도 ωm까지의 전달 특성 Gp(s)를 구하면, 다음 식 (6)으로 표현된다.
Figure pct00006
단, 식 (6) 중에 각 파라미터는, 다음 식 (7)로 표현된다.
Figure pct00007
식 (6)으로 표시되는 전달 함수의 극과 영점을 조사하면, 다음 식 (8)의 전달 함수에 근사할 수 있고, 하나의 극과 하나의 영점은 매우 가까운 값을 나타낸다. 이것은, 다음 식 (8)의 α과 β가 매우 가까운 값을 나타내는 것에 상당한다.
Figure pct00008
따라서, 식 (8)에 있어서의 극영점 상쇄(α=β와 근사함)를 행함으로써, 다음 식 (9)로 표현한 바와 같이, Gp(s)는 (2차)/(3차)의 전달 특성을 구성한다.
Figure pct00009
이어서, 브레이크 제동량 B부터 모터 회전 속도 ωm까지의 전달 특성 Gb(s)에 대하여 설명한다.
도 6은 차륜의 제동력 전달계를 모델화한 도면이며, 동 도에 있어서의 각 파라미터는, 이하에 기재한 바와 같다.
rb: 마찰 브레이크력이 작용하는 작용점까지의 반경
F/B: 마찰 브레이크의 작용점에 있어서의 브레이크 제동량
B: 브레이크 제동량
그리고, 도 6으로부터, 이하의 운동 방정식을 유도할 수 있다.
Figure pct00010
단, 식 (10) 중의 F/B는 이하로 한다.
ωw>0:F/B>0
ωw=0:F/B=0
ωw<0:F/B<0
그리고, 도 4, 도 5, 도 6으로부터, 이하의 운동 방정식을 유도할 수 있다.
Figure pct00011
식 (1), (3), (4), (5), (11)로 표시되는 운동 방정식에 기초하여, 브레이크 제동량 B부터 모터 회전 속도 ωm까지의 전달 특성 Gb(s)를 구하면, 다음 식 (12)로 표현된다.
Figure pct00012
단, 식 (12) 중의 각 파라미터는, 다음 식 (13)으로 표현된다.
Figure pct00013
계속해서, 도 2의 스텝 S203에서 행하여지는 정지 제어 처리의 상세에 대하여 설명한다. 도 7은 정지 제어 처리를 실현하기 위한 블록도이다.
모터 회전 속도 F/B 토크 설정기(501)는 검출된 모터 회전 속도 ωm에 기초하여, 전동 차량을 전동 모터(4)의 회생 제동력에 의해 정지시키기 위한 모터 회전 속도 피드백 토크 Tω(이하, 모터 회전 속도 F/B 토크 Tω라고 칭함)를 산출한다.
도 8은 모터 회전 속도 ωm에 기초하여, 모터 회전 속도 F/B 토크 ωm을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 모터 회전 속도 F/B 토크 설정기(501)는, 승산기(601)를 구비하고, 모터 회전 속도 ωm에 게인 Kvref를 승산함으로써, 모터 회전 속도 F/B 토크 Tω를 산출한다. 단, Kvref는 전동 차량의 정지 직전에 전동 차량을 정지시키는 데 필요한 부(마이너스)의 값이며, 예를 들어 실험 데이터 등에 의해 적절히 설정된다. 즉, 모터 회전 속도 F/B 토크 Tω는, 모터 회전 속도 ωm이 클수록, 큰 회생 제동력이 얻어지는 토크로서 설정된다.
또한, 모터 회전 속도 F/B 토크 설정기(501)는 모터 회전 속도 ωm에 게인 Kvref를 승산함으로써, 모터 회전 속도 F/B 토크 Tω를 산출하는 것으로서 설명했지만, 모터 회전 속도 ωm에 대한 회생 토크를 정한 회생 토크 테이블이나, 모터 회전 속도 ωm의 감쇠율을 미리 기억한 감쇠율 테이블을 사용하여, 모터 회전 속도 F/B 토크 Tω를 산출해도 된다.
외란 토크 추정기(502)는, 검출된 모터 회전 속도 ωm과, 브레이크 제동량 B와, 모터 토크 명령값 Tm*에 기초하여, 외란 토크 추정값 Td를 산출한다.
도 9는 모터 회전 속도 ωm과, 브레이크 제동량 B와, 모터 토크 명령값 Tm*에 기초하여, 외란 토크 추정값 Td를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
제어 블록(801)은, H(s)/Gp(s)인 전달 특성을 갖는 필터로서의 기능을 담당하고 있으며, 모터 회전 속도 ωm을 입력하여 필터링 처리를 행함으로써, 제1 모터 토크 추정값을 산출한다. Gp(s)는 차량으로의 토크 입력과 모터의 회전 속도의 전달 특성의 모델이며, 식 (9)로 표현된다. H(s)는 분모 차수와 분자 차수의 차분이 모델 Gp(s)의 분모 차수와 분자 차수의 차분 이상이 되는 전달 특성을 갖는 저역 통과 필터이다.
제어 블록(802)은 H(s)되는 전달 특성을 갖는 저역 통과 필터로서의 기능을 담당하고 있으며, 모터 토크 명령값 Tm*를 입력하여 필터링 처리를 행함으로써, 제2 모터 토크 추정값을 산출한다.
브레이크 토크 추정기(803)에서는, 브레이크 제동량 B와 차륜 속도 ωw를 입력하여, 후술하는 브레이크 토크 추정 방법으로 브레이크 토크 추정값을 산출한다. 여기서, 브레이크에 의한 제동력은 차량의 전진 시, 후퇴 시 모두 감속 방향으로 작용하므로, 차량 전후 속도(차체 속도, 차륜 속도, 모터 회전 속도, 드라이브 샤프트 회전수 등)의 부호에 따라 브레이크 토크 추정값의 부호를 반전시킬 필요가 있다. 따라서, 브레이크 토크 추정값은 차륜 속도 ωw에 따라, 차량이 전진이면 부(-)로, 차량이 후퇴이면 정(+)으로 설정한다.
계속해서, 브레이크 토크 추정기(803)의 상세를, 도 10을 사용하여 설명한다. 도 10은 브레이크 제동량 B와 차륜 속도 ωw에 기초하여, 브레이크 토크 추정값을 산출하는 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
제어 블록(901)은, 상술한 전달 특성 Gb(s)로, 브레이크 제동량 B를 필터링 처리하여, 브레이크 회전수 추정값을 산출한다.
제어 블록(902)은 저역 통과 필터 H(s)를 사용한, H(s)/Gp(s)인 전달 특성을 갖는 필터로서의 기능을 담당하고 있으며, 브레이크 회전수 추정값을 입력하여 필터링 처리를 행함으로써, 브레이크 토크 추정값을 산출한다. 산출된 브레이크 토크 추정값은 가감산기(804)로 출력된다.
도 9로 되돌아가 설명을 계속한다. 가감산기(804)는 제2 모터 토크 추정값으로부터 제1 모터 토크 추정값을 감산하고, 브레이크 토크 추정값을 가산한다. 여기서 브레이크 토크 추정값을 가산함으로써, 후단에 있어서, 브레이크 제동량 B에 기인하는 브레이크 토크가 캔슬된 외란 토크 추정값 Td를 산출할 수 있다. 산출한 값은, 제어 블록(805)으로 출력된다.
제어 블록(805)은, 후술하는 Hz(s)되는 전달 특성을 갖는 필터이며, 가감산기(804)의 출력을 입력하여 필터링 처리를 행함으로써, 외란 토크 추정값 Td를 산출한다.
여기서, 전달 특성 Hz(s)에 대하여 설명한다. 식 (9)를 재기입하면, 다음 식 (14)가 얻어진다. 단, 식 (14) 중 ζz, ωz, ζp, ωp는 각각 식 (15)로 표현된다.
Figure pct00014
Figure pct00015
이상으로부터, Hz(s)를 다음 식 (16)으로 표현된다.
Figure pct00016
또한, 본 실시 형태에서는, 외란 토크는, 도 9에 도시한 바와 같이 외란 옵저버에 의해 추정한다.
여기서, 외란으로서는, 공기 저항, 승원수나 적재량에 기인하는 차량 질량의 변동에 의한 모델화 오차, 타이어의 구름 저항, 노면의 구배 저항 등을 생각할 수 있지만, 정차 직전에 지배적이 되는 외란 요인은 구배 저항이다. 외란 요인은 운전 조건에 따라 상이하지만, 외란 토크 추정기(502)는 모터 토크 명령값 Tm*와 모터 회전 속도 ωm과, 구배에 관련하지 않는 저항 성분인 브레이크 제동량 B와, 차량 모델 Gp(s)에 기초하여, 외란 토크 추정값 Td를 산출하므로, 드라이버의 브레이크 조작량과 관계없이, 상술한 외란 요인을 일괄하여 추정할 수 있다. 이에 의해, 어떠한 운전 조건에 있어서든, 감속으로부터의 원활한 정차를 실현할 수 있다.
도 7로 되돌아가 설명을 계속한다. 가산기(503)는 모터 회전 속도 F/B 토크 설정기(501)에 의해 산출된 모터 회전 속도 F/B 토크 Tω과, 외란 토크 추정기(502)에 의해 산출된 외란 토크 추정값 Td를 가산함으로써, 제2 토크 목표값 Tm2*를 산출한다.
토크 비교기(504)는 제1 토크 목표값 Tm1*와 제2 토크 목표값 Tm2*의 크기를 비교하여, 값이 큰 쪽의 토크 목표값을 모터 토크 명령값 Tm*로 설정한다. 차량의 주행 중 제2 토크 목표값 Tm2*는 제1 토크 목표값 Tm1*보다도 작고, 차량이 감속하여 정차 직전(차속이 소정 차속 이하)이 되면, 제1 토크 목표값 Tm1*보다도 커진다. 따라서, 토크 비교기(504)는 제1 토크 목표값 Tm1*가 제2 토크 목표값 Tm2*보다 크면, 정차 직전 이전이라고 판단하여, 모터 토크 명령값 Tm*를 제1 토크 목표값 Tm1*로 설정한다. 또한, 토크 비교기(504)는 제2 토크 목표값 Tm2*가 제1 토크 목표값 Tm1*보다 커지면, 차량이 정차 직전이라고 판단하여, 모터 토크 명령값 Tm*를 제1 토크 목표값 Tm1*로부터 제2 토크 목표값 Tm2*로 전환한다. 또한, 정차 상태를 유지하기 위하여, 제2 토크 목표값 Tm2*는 오르막길에서는 정 토크, 내리막길에서는 부 토크, 평탄로에서는 대략 제로에 수렴된다.
이하, 본 실시 형태에 있어서의 전동 차량의 제어 장치를 전기 자동차에 적용했을 때의 효과에 대하여, 도 11, 도 12를 참조하여, 특히 브레이크 제동 시의 제어에 대하여 설명한다.
도 11은 본 실시 형태에 있어서의 전동 차량의 제어 장치에 의한 제어 결과의 일례를 도시하는 도면이다. 도 11은 일정 구배의 오르막길에서 정차하는 경우의 제어 결과이며, 위부터 순차적으로 브레이크 제동량, 모터 회전 속도, 모터 토크 명령값, 차량 전후 가속도를 나타내고 있다. 또한, 모터 토크 명령값을 나타낸 도면 중에 나타내는 점선은 외란 토크 추정값을, 일점쇄선은 구배 외란을 나타내고 있다.
시각 t0에서는, 도 2의 스텝 S202에서 산출되는 제1 토크 목표값 Tm1*에 기초하여, 전동 모터(4)의 감속이 행하여진다. 외란 토크 추정값은, 구배 외란과 일치하고 있어, 오르막길의 구배 외란을 정확하게 추정할 수 있음을 알 수 있다.
시각 t1에 있어서, 드라이버가 브레이크 페달을 답입함으로써, 브레이크 제동량 B가 증가되고 있다. 이때, 제1 토크 목표값 Tm1*와 브레이크 제동량 B의 병용에 의해 차량 전후 가속도가 제동측, 즉 마이너스 방향으로 증가하고 있음을 알 수 있다.
시각 t2에서는, 도 2의 스텝 S203에서 산출되는 제2 토크 목표값 Tm2*에 기초하여, 전동 모터(4)의 감속이 행하여진다. 이때, 제2 토크 목표값 Tm2*를 구성하는 외란 토크 추정값은, 도 7의 제어 블록(502)의 처리에서 브레이크 제동량 B를 고려하고 있기 때문에, 브레이크 제동량 B의 증가와 상관없이 구배 외란과 일치하고 있다.
시각 t3에서는, 차량 전후 가속도 및 모터 회전 속도가 0에 수렴되어 있으며, 외란 토크 추정값과 구배 외란이 일치한 상태에서 차량이 정차하고 있음을 알 수 있다.
시각 t4에서는, 드라이버의 브레이크 조작에 의해 브레이크 제동량 B가 해제되어 있지만, 외란 토크 추정값으로부터 브레이크 제동량 B는 캔슬되어 있기 때문에, 외란 토크 추정값과 구배 외란이 일치한 상태를 유지할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 시각 t4 이후도 차량 전후 가속도 및 모터 회전 속도는 0에 수렴된 상태이며, 정차 상태를 유지할 수 있음을 알 수 있다.
이어서, 비교예로서, 외란 토크 추정값의 산출에 브레이크 제동량 B를 고려하고 있지 않은 경우의 제어 결과를, 도 12를 참조하여 설명한다.
시각 t0에서는, 도 2의 스텝 S202에서 산출되는 제1 토크 목표값 Tm1*에 기초하여, 전동 모터(4)의 감속이 행하여진다. 이 시점에서는, 외란 토크 추정값은 구배 외란과 일치하고 있어, 오르막길의 구배 외란을 정확하게 추정할 수 있음을 알 수 있다.
시각 t1에 있어서, 드라이버의 브레이크 조작에 의해 브레이크 제동량 B가 증가되고 있다. 이때, 제1 토크 목표값 Tm1*와 브레이크 제동량 B의 병용에 의해, 차량 전후 가속도가 제동측으로 증가하고 있음을 알 수 있다.
시각 t2에서는, 도 2의 스텝 S203에서 산출되는 제2 토크 목표값 Tm2*에 기초하여, 전동 모터(4)의 감속이 행하여진다. 본 비교예에 있어서는, 도 7의 제어 블록(502)에 있어서, 브레이크 제동량 B를 고려하고 있지 않기 때문에, 브레이크 제동량 B에 의한 제동력을 구배에 의한 외란으로 오인해 버린다. 이로 인해, 외란 토크 추정값이, 실제의 구배 외란에 대하여 보다 큰 값을 나타내고 있어, 실제의 구배보다도 급준한 오르막길로 오추정하고 있음을 알 수 있다.
시각 t3에서는, 차량 전후 가속도 및 모터 회전 속도가 0에 수렴되어 있으며, 외란 토크 추정값과 브레이크 제동량 B를 병용함으로써 정차 상태를 유지하고 있음을 알 수 있다.
시각 t4에 있어서, 드라이버의 브레이크 조작에 의해 브레이크 제동량 B가 해제되어 있다. 이때, 외란 토크 추정값은, 실제의 구배보다 급준한 오르막길로 오추정하고 있기 때문에, 브레이크 제동량 B를 해제했을 때, 차량 전후 가속도가 구동측으로 증가하고 있다. 이후, 차량이 전진하고 있어, 정차 상태를 유지할 수 없음을 알 수 있다.
이상, 제1 실시 형태에 의하면, 모터를 주행 구동원으로 하고, 모터의 회전 제동력에 의해 감속하는 전동 차량의 제어 장치이며, 액셀러레이터 조작량을 검출함과 함께, 외란 토크 추정값을 산출하여, 구배에 관련하지 않는 저항 성분을 차량 상태로부터 검출 또는 추정한다. 그리고, 검출 또는 추정된 구배에 관련하지 않는 저항 성분에 따라 외란 토크 추정값을 보정한다. 모터는 모터 토크 명령값에 기초하여 제어된다. 모터 토크 명령값은 액셀러레이터 조작량이 소정값 이하이며, 또한 전동 차량이 정차 직전이 되면, 모터의 회전 속도 저하와 함께 보정 후의 외란 토크 추정값에 수렴된다. 이에 의해, 전후 방향에 있어서의 가속도 진동이 없는 원활한 감속을 정차 직전에 실현할 수 있다. 또한, 차량 상태로부터 구배에 관련하지 않는 저항(브레이크 제동량, 공기 저항, 구름 저항, 선회 저항 등)을 검출 또는 추정하여, 외란 토크 추정값을 보정함으로써, 외란 토크 추정값과 구배 외란을 일치시킬 수 있으므로, 오르막길에 있어서 정차 상태를 유지할 수 있다.
또한, 액셀러레이터 조작량이 소정값 이하란, 차량이 회생 제동과는 별도로, 제동 장치가 개입되지 않고 충분히 저속(예를 들어 15km/h 이하의 속도)으로 주행하고 있을 때의 액셀러레이터 조작량을 의도하고 있다. 또한, 예시된 차속은 일례인 것은 물론이다.
또한, 제1 실시 형태에 의하면, 브레이크 제동량으로부터 브레이크 토크 추정값을 산출하고, 브레이크 토크 추정값에 기초하여, 외란 토크 추정값을 보정한다. 이에 의해, 모터에 의한 회생 제동 이외의 제동력이 차량에 가해졌을 때도 외란 토크 추정값으로부터 브레이크 제동량을 캔슬할 수 있으므로, 차량 정차 후에 브레이크 제동량을 해제해도 정차 상태를 유지할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에 의하면, 운전자의 브레이크 조작량을 검출하고, 검출된 브레이크 조작량에 기초하여 브레이크 제동량을 결정한다. 이에 의해, 예를 들어 브레이크 액압 센서, 브레이크 페달 스트로크 센서 등에 의해 검출된 센서값에 기초하여 외란 토크 추정값을 보정할 수 있으므로, 차량의 실제 계측값에 기초하여 외란 토크를 추정할 수 있다.
또한, 브레이크의 조작에 관한 명령값(브레이크 제동량 명령값 등)에 기초하여 브레이크 제동량을 결정해도 된다. 이에 의해, 센서 검출 지연 등의 낭비 시간을 발생시키지 않고, 외란 토크 추정값을 추정할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에 의하면, 브레이크 제동량은, 차량으로의 브레이크 제동량의 입력부터 차량에 제동력이 작용할 때까지의 응답성을 고려하여 결정된다. 이에 의해, 예를 들어 마찰 브레이크로의 명령값 입력으로부터 액압의 응답이나, 액압으로부터 차량의 제동력에 작용할 때까지의 응답 등의 응답성을 고려하여 브레이크 제동량을 산출함으로써, 차량 모델과 실제의 차량의 모델 오차를 억제할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에 의하면, 브레이크 토크 추정값의 부호가, 차량의 진행 방향에 따라 상이하다. 이에 의해, 브레이크 토크 추정값을 차량의 전진 시, 후퇴 시 모두, 적절하게 추정할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에 의하면, 차량으로의 브레이크 제동량의 입력과 모터 회전 속도의 전달 특성의 모델 Gb(s)를 포함하는 필터를 사용하여 브레이크 토크 추정값을 산출한다. 이에 의해, 외란 토크 추정값으로부터 브레이크 제동량을 고정밀도로 캔슬할 수 있다.
그리고, 제1 실시 형태에 의하면, 저역 통과 필터 H(s)와, 차량으로의 토크 입력과 모터의 회전 속도의 전달 특성의 모델 Gp(s)의 역계로 구성되는 H(s)/Gp(s)인 전달 특성을 갖는 필터를 더 사용하여 브레이크 토크 추정값을 산출한다. 이에 의해, 외란 토크 추정값으로부터 브레이크 제동량을 더욱 고정밀도로 캔슬할 수 있다.
(제2 실시 형태)
제2 실시 형태의 전동 차량의 제어 장치는, 지금까지 설명한 제1 실시 형태 외에도, 제진 제어를 병용한다. 이하, 본 실시 형태에 있어서의 전동 차량의 제어 장치에 대하여, 특히 제진 제어 병용 형태에 대하여 설명한다.
도 13은 제2 실시 형태의 전동 차량의 제어 장치 모터 컨트롤러(2)에 의해 행하여지는 제어 흐름도이다. 도 2에서 도시하는 제1 실시 형태에 있어서의 제어 플로우 외에도, 스텝 S203a에서 제진 제어 처리를 행한다.
스텝 S203a의 처리는, 도 13에 도시한 바와 같이 스텝 S203(정지 제어 처리)의 후단에서 행한다. 본 실시 형태에서는, 상술한 제1 실시 형태에 있어서의 스텝 S203에서 산출한 모터 토크 명령값 Tm*, 즉 토크 비교기(504)의 출력인 모터 토크 명령값 Tm*(도 7 참조)을, 제3 토크 목표값 Tm3*로 한다(도 14 참조). 그리고, 제3 토크 목표값 Tm3*에 대하여 제진 제어 처리를 행함으로써 모터 토크 명령값 Tm*를 얻는다.
보다 구체적으로는, 스텝 S203a에 있어서, 스텝 S203에서 산출된 모터 토크 명령값 Tm3*와 모터 회전 속도 ωm을 제진 제어 블록(1501)에 입력한다(도 15 참조). 그리고, 제진 제어 블록(1501)에서, 구동축 토크의 응답을 희생으로 하지 않고 토크 전달계 진동(드라이브 샤프트의 비틀림 진동 등)을 억제한 제진 제어 후의 모터 토크 명령값 Tm*를 산출한다. 이하, 도 16을 참조하여, 제진 제어 블록(1501)에서 행하는 제진 제어 처리의 일례를 설명한다.
도 16은 본 실시 형태에 있어서 사용하는 제진 제어 처리의 블록도이다. 피드 포워드 보상기(1601)(이하, F/F 보상기라고 함)는 전달 특성 Gr(s)과, 차량으로의 토크 입력과 모터의 회전 속도의 전달 특성의 모델 Gp(s)의 역계로 구성되는 Gr(s)/Gp(s)되는 전달 특성을 갖는 필터로서의 기능을 담당하고 있으며, 제3 토크 목표값 Tm3*를 입력하여 필터링 처리를 행함으로써, 피드 포워드 보상에 의한 제진 제어 처리를 행한다. 사용하는 전달 특성 Gr(s)은, 다음의 (17) 식으로 표현할 수 있다.
Figure pct00017
또한, F/F 보상기(1601)에서 행하는 제진 제어 F/F는, 일본 특허 공개 제2001-45613호 공보에 기재되어 있는 제진 제어여도 되고, 일본 특허 공개 제2002-152916호 공보에 기재되어 있는 제진 제어여도 된다.
제어 블록(1603, 1604)은, 피드백 제어(이하, 피드백을 F/B라고 함)에서 사용되는 필터이다. 제어 블록(1603)은 상술한 Gp(s)되는 전달 특성을 갖는 필터이며, 가산기(1605)로부터 출력되는, F/F 보상기(1601)의 출력과 후술하는 제어 블록(1604)의 출력을 가산하여 얻은 값을 입력하여 필터링 처리를 행한다. 그리고, 감산기(1606)에 있어서 제어 블록(1603)으로부터 출력된 값으로부터 모터 회전 속도 ωm이 감산된다. 감산된 값은 제어 블록(1604)에 입력된다. 제어 블록(1604)은, 저역 통과 필터 H(s)와, 차량으로의 토크 입력과 모터의 회전 속도의 전달 특성의 모델 Gp(s)의 역계로 구성되는 H(s)/Gp(s)인 전달 특성을 갖는 필터이며, 감산기(1606)로부터의 출력을 입력하여 필터링 처리를 행하여, F/B 보상 토크로서 산출된 값을 가산기(1605)로 출력한다.
그리고, 가산기(1605)에 있어서, F/F 보상에 의한 제진 제어 처리가 이루어진 제3 토크 목표값 Tm3*와, 전술한 F/B 보상 토크로서 산출된 값이 가산됨으로써, 차량의 토크 전달계의 진동을 억제하는 모터 토크 명령값 Tm*가 산출된다.
또한, 제진 제어 블록(1501)에서 행하는 제진 제어는, 일본 특허 공개 제2003-9566호 공보에 기재되어 있는 제진 제어여도 되고, 일본 특허 공개 제2010-288332호 공보에 기재되어 있는 제진 제어여도 된다.
또한, 제진 제어(F/F 보상기)를 병용할 때는, 제진 제어의 알고리즘에 의해 제1 실시 형태에 있어서 식 (14)로 표현한 차량 모델 Gp(s)를, 상기 식 (17)로 표현된 전달 특성 Gr(s)로 간주할 수 있다. 구체적으로는, 도 9의 제어 블록(801)에 도시한 H(s)/Gp(s)인 전달 특성을 갖는 필터는, 도 17의 제어 블록(1701)에 도시한 바와 같이 H(s)/Gr(s)되는 전달 특성을 갖는 필터로 간주할 수 있다.
계속해서, 제진 제어(F/B 보상기)를 병용하는 경우의 브레이크 토크 추정값의 산출 방법에 대하여 설명한다.
도 18은 제진 제어 병용 시의 브레이크 토크 추정값의 산출을 설명하기 위한 블록도이다.
제어 블록(1001)은 낭비 시간을 고려한 브레이크 회전수 추정값의 과거값을 설정한다. 또한, 여기에서의 낭비 시간은 차량의 센서 검출 지연 등이다.
제어 블록(1002)은 제어 블록(1001)에서 설정한 브레이크 회전수 추정값의 과거값에 따라, 제진 제어(F/B 보상기) 처리 GFB(s)를 실시하여, 제진 제어 토크 추정값 TFB를 산출한다. 보다 상세를, 도 19를 참조하여 설명한다.
도 19는 제어 블록(1002)에 있어서의 제진 제어(F/B 보상기) 처리 GFB(s)의 상세를 설명하기 위한 도면이다. 제어 블록(1901)은 H(s)/Gp(s)인 전달 특성을 갖는 필터이다. 상술한 바와 같이, Gp(s)는 차량으로의 토크 입력과 모터의 회전 속도의 전달 특성의 모델이며, H(s)는 분모 차수와 분자 차수의 차분이, 모델 Gp(s)의 분모 차수와 분자 차수의 차분 이상이 되는 전달 특성을 갖는 저역 통과 필터이다. 제어 블록(1902)은 전달 특성 Gp(s)를 갖는 필터이며, 제어 블록(1901)의 출력을 입력으로 하고, 필터링 처리를 실시하여 얻은 값을 감산기(1900)로 출력한다. 감산기(1900)는 제어 블록(1902)으로부터 출력되는 값으로부터, 브레이크 회전수 추정값의 과거값을 감산하고, 감산하여 얻은 값을 제어 블록(1901)으로 출력한다. 이에 의해, 브레이크 회전수 추정값으로부터, 제진 제어(F/B 보상기) 처리가 실시된 제진 제어 토크 추정값 TFB를 산출할 수 있다.
또한, 제진 제어(F/B 보상기)는, 도 13의 스텝 S203a의 제진 제어 처리와 마찬가지로, 일본 특허 공개 제2003-9566호 공보에 기재되어 있는 제진 제어여도 되고, 일본 특허 공개 제2010-288332호 공보에 기재되어 있는 제진 제어여도 된다.
도 18로 되돌아가 설명을 계속한다. 제어 블록(1003)에서는, 브레이크 제동량 B와 제진 제어 토크 명령값 TFB와 차륜 속도 ωw에 따라, 식 (12)로 표현되는 전달 특성 Gb(s)의 처리를 실시함으로써, 제진 제어 후의 브레이크 회전수 추정값을 산출한다.
제어 블록(1004)은 제진 제어 후의 브레이크 회전수 추정값에, 저역 통과 필터 H(s)와 상술한 Gr(s)의 역계로 이루어지는 전달 특성 H(s)/Gr(s)를 갖는 필터에 의한 필터링 처리를 실시하여, 브레이크 토크 추정값을 산출한다. 산출된 브레이크 토크 추정값은, 제1 실시 형태와 마찬가지로 도 17의 가감산기(804)에 출력되어, 제2 모터 토크 추정값으로부터 제1 모터 토크 추정값을 감산한 값에 가산된다.
이상, 제2 실시 형태에 의하면, 드라이브 샤프트의 비틀림 진동을 억제하는 제진 기술을 사용하는 경우에, 제진 제어를 고려한 전달 특성의 모델을 사용하여, 브레이크 토크 추정값을 산출한다. 이에 의해, 제진 제어를 사용했을 때도 외란 토크 추정값으로부터 브레이크 제동량을 고정밀도로 캔슬할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 다양한 변형이나 응용이 가능하다. 예를 들어, 상술한 설명에서는, 액셀러레이터 조작량이 소정값 이하이며, 또한 전동 차량이 정차 직전이 되면, 전동 모터(4)의 회전 속도의 저하와 함께 모터 토크 명령값 Tm*를 보정 후의 외란 토크 명령값 Td에 수렴시키는 것으로서 설명했다. 그러나, 차륜 속도나 차체 속도, 드라이브 샤프트의 회전 속도 등의 속도 파라미터는, 전동 모터(4)의 회전 속도와 비례 관계에 있기 때문에, 전동 모터(4)의 회전 속도에 비례하는 속도 파라미터의 저하와 함께 모터 토크 명령값 Tm*를 외란 토크 추정값 Td에 수렴시키도록 해도 된다.

Claims (10)

  1. 모터를 주행 구동원으로 하고, 상기 모터의 회생 제동력에 의해 감속하는 전동 차량의 제어 장치이며,
    상기 액셀러레이터 조작량을 검출하는 액셀러레이터 조작량 검출 수단과,
    외란 토크 추정값을 산출하는 외란 토크 추정 수단과,
    구배에 관련하지 않는 저항 성분을 차량 상태로부터 검출 또는 추정하는 수단과,
    상기 구배에 관련하지 않는 저항 성분에 따라 상기 외란 토크 추정값을 보정하는 외란 토크 추정값 보정 수단과,
    모터 토크 명령값을 산출하는 모터 토크 명령값 산출 수단과,
    상기 모터 토크 명령값에 기초하여, 상기 모터를 제어하는 모터 제어 수단을 구비하고,
    상기 모터 토크 명령값 산출 수단은, 상기 액셀러레이터 조작량이 소정값 이하이며, 또한 전동 차량이 정차 직전이 되면, 상기 모터의 회전 속도에 비례하는 속도 파라미터의 저하와 함께 상기 모터 토크 명령값을 보정 후의 외란 토크 추정값에 수렴시키는, 전동 차량의 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구배에 관련하지 않는 저항 성분은, 차량에 제동력을 가하는 브레이크 제동량이며,
    상기 외란 토크 추정값 보정 수단은, 상기 브레이크 제동량으로부터 브레이크 토크 추정값을 산출하는 브레이크 토크 추정 수단을 구비하고, 상기 브레이크 토크 추정값에 기초하여 상기 외란 토크 추정값을 보정하는, 전동 차량의 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 운전자의 브레이크 조작량을 검출하는 브레이크 조작량 검출 수단을 더 구비하고,
    상기 브레이크 제동량은, 상기 브레이크 조작량 검출 수단이 검출한 브레이크 조작량에 기초하여 결정되는, 전동 차량의 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 브레이크 제동량은 브레이크의 조작에 관한 명령값에 기초하여 결정되는, 전동 차량의 제어 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 브레이크 제동량은, 차량으로의 브레이크 제동량의 입력으로부터 차량에 제동력이 작용할 때까지의 응답성을 고려하여 결정되는, 전동 차량의 제어 장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 브레이크 토크 추정값은, 차량의 진행 방향에 따라 부호가 상이한, 전동 차량의 제어 장치.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 브레이크 토크 추정 수단은, 차량으로의 브레이크 제동량의 입력과 모터의 회전 속도의 전달 특성의 모델 Gb(s)를 포함하는 필터를 사용하여 상기 브레이크 토크 추정값을 산출하는, 전동 차량의 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 브레이크 토크 추정 수단은, 저역 통과 필터 H(s)와, 차량으로의 토크 입력과 모터의 회전 속도의 전달 특성의 모델 Gp(s)의 역계로 구성되는 H(s)/Gp(s)인 전달 특성을 갖는 필터를 더 사용하여 상기 브레이크 토크 추정값을 산출하는, 전동 차량의 제어 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 전동 차량에 드라이브 샤프트의 비틀림 진동을 억제하는 제진 제어를 적용하는 경우에,
    상기 브레이크 토크 추정 수단은, 상기 제진 제어를 고려한 전달 특성의 모델을 사용하여 상기 브레이크 토크 추정값을 산출하는, 전동 차량의 제어 장치.
  10. 모터를 주행 구동원으로 하고, 상기 모터의 회생 제동력에 의해 감속하는 전동 차량의 제어 방법이며,
    상기 액셀러레이터 조작량을 검출하고,
    외란 토크 추정값을 산출하고,
    구배에 관련되지 않는 저항 성분을 차량 상태로부터 검출 또는 추정하고,
    상기 구배에 관련되지 않는 저항 성분에 따라 상기 외란 토크 추정값을 보정하고,
    상기 액셀러레이터 조작량이 소정값 이하이며, 또한 전동 차량이 정차 직전이 되면, 상기 모터의 회전 속도에 비례하는 속도 파라미터의 저하와 함께 보정 후의 외란 토크 추정값에 수렴되는 모터 토크 명령값을 산출하고,
    상기 모터 토크 명령값에 기초하여, 상기 모터를 제어하는, 전동 차량의 제어 방법.
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